浅谈大桥引桥双层SMA-13沥青砼施工技术

第1页共15页浅谈双层SMA-13沥青砼施工技术摘要：混凝土桥面防水和双层SMA-13沥青砼级配设计验证、施工工艺及质量控制关键词双层SMA-13施工工艺质量控制一、工程概况：XX大桥A4+A6+B3标路面设计为：主线设计9cmAC-25S型下面层+6.5cmAC-20S型中面层+4.5cmSMA13上面层，总厚度为20cm；互通匝道设计为6.5cmAC-20S型中面层+4.5cmSMA13上面层，总厚度设计为11cm；北引桥范围，设计为双层4cmSMA13面层。二、桥面防水设计结构引桥起迄桩号为K15+471-K18+956，全长3485m，半幅桥面宽15.5m，因引桥桥面纵坡相对较大，考虑增加爬坡车道抗剪切等因素，在省、市桥指的领导下，前期我部和东南大学技术服务组就桥面防水方案进行了大量的室内和现场试验和研究，根据省桥指最终的批复意见确定为：a、桥面调平层全部进行抛丸处理；b、北引桥上行上坡路段采用环氧沥青，下行采用FYT防水材料。三、环氧沥青防水层施工工艺及质量控制：1、施工前的对引桥桥面进行抛丸处理，抛丸结束后采用鼓风机对抛丸滴洒钢珠以及杂物进行全断面清理，同时对两侧护拦铺装层后范围内的侧面也全部清理干净。清扫后达到无浮尘要求，清扫后应封闭交通，保证桥面不再受污染。每次的清洁范围，略大于粘结料的喷洒范围。2、施工环境温度应高于10℃，避免施工期间出现雨、雾天气。3、喷洒区及非喷洒区的覆盖：凡与铺装层接触的部位都属喷洒区。当天的喷洒区要与次日铺装层的施工区相对应，全桥断面内均应喷洒均匀。为避第2页共15页免与铺装层接触以外的部位（如缘石和护栏座的大部分面积）遭受污染，这些部位我们已经采用粘贴塑料薄膜进行覆盖，考虑桥面风大，在施工的时候两侧采用人工移动挡板进一步封挡，确保两侧护拦不受污染。4、粘结料准备采用专用的环氧沥青补给车将已预热过的（保温120℃）环氧沥青运至施工现场，加入到智能化沥青洒布车中。每车每次运送10吨。5、喷洒智能沥青洒布车进入施工现场前用吹风机进行除尘。按设计要求在智能化沥青洒布车上通过计量装置设定A组与B组料混合比，根据试验设定比例为A：B=1：3，达到计量准确，混合均匀。环氧沥青防水粘结层喷洒必须均匀，并且保证喷洒量达到设计要求，洒布时按照0.8kg/m2进行控制。喷洒粘结料前作业区内要保持干燥。喷洒区边缘应保持横平竖直（采用两侧挡板法）。泄水孔、护栏座的侧垂直面上，在喷洒时一并喷洒，对未喷洒到的部位，采用人工补涂。粘结料喷洒后如遭雨淋，必须经太阳晾晒或风干，确认干燥后，对粘结料进行检查，若有必要，可再适量补洒一层粘结料，再进行铺装层施工。6、碎石撒布为防止沥青铺装层施工中摊铺机、运输车辆发生粘轮，环氧沥青喷洒一定工作面后即采用碎石撒布机进行等粒径碎石撒布，碎石采用上面层所用的粒径为4.75mm-9.5mm石料，撒布覆盖率应达到60％-70％,以保证不粘轮为度。施工过程中，确保碎石撒布均匀，对撒布不均匀路段应进行人工补撒。第3页共15页施工工艺流程图7、后续施工工序环氧沥青防水粘结层喷洒后应在4-7天内进行铺装层作业，如因故不能在预定时间内进行铺装施工，则需在铺装层施工前重新喷洒粘结料。按照我部的施工计划，在完成环氧沥青的撒布第二天内完成沥青面层的施工。8、工程质量控制与检测为了保证工程能够顺利进行，施工质量能够控制，环氧沥青防水粘结层施工质量控制项目如下：a、环氧沥青原材料性能检验。确定满足施工条件的作业面桥面清洁桥面清洁度检测环氧沥青料洒布碎石层撒布后续桥面铺装施工碎石筛分不合格交工验收不合格第4页共15页成型规定尺寸的环氧沥青试件，120℃养生成型，在电子拉力试验机上进行拉伸，测得其拉伸强度和延伸率。测定的拉伸试件的强度及延伸率符合原材料质量控制要求。质量控制指标见表1。表1环氧沥青的技术指标项目指标拉伸断裂强度（MPa，20℃，500mm/min）≥3.5断裂延伸率（%）≥150热固性（300℃）不熔化粘结强度（MPa，20℃，与混凝土）≥2.0不透水性（0.3MPa，30min）不透水耐盐性强度保持率（%）≥80延伸率保持率（%）≥85质量增加或损失（%）≤1b、施工质量检测环氧沥青粘结料应喷洒足量均匀，才能保证与上层的沥青混合料及下层混凝土之间的粘结力。环氧沥青喷洒质量技术指标指标见表2。表2环氧沥青粘结层喷洒质量技术指标项目指标喷洒量（kg/m2）≮0.8喷洒量波动（kg/m2）±0.1c、工程质量检测环氧沥青粘结料应与下层的混凝土桥面之间具有较好的粘结力和致密性，现场采用透水试验测试防渗透性。工程质量现场检测技术指标见表3。表3工程质量现场检测技术指标项目指标第5页共15页透水试验不透水9、施工注意事项①、前后工序应密切配合，及时互报工作计划，提前制定应急预案。②、采用抛丸除浮浆工序，彻底清除抛丸后的残渣，抛丸后桥面应尽量平整，施工机具撤出环氧沥青洒布区段。施工机具、人员如需通过环氧沥青工作面，应按指定路线通行，并采取防护措施，以免对环氧沥青洒布区段和预洒布区段造成污染。③、后序施工安排应紧跟环氧沥青施工，不宜拖延过长时间，以免造成环氧沥青污染和失效。机具及人员如需通过环氧沥青工作面，应按指定路线通行，并采取防护措施，避免对环氧沥青洒布区段和预洒布区段造成污染。④、车辆及设备行驶在洒布环氧沥青区间路段上，严禁紧急刹车、转向、调头。摊铺机行驶在洒布环氧沥青，严禁大幅度转向及调头。10、施工应急方案①、尽量避免在雨天等情况下施工，同时依据整桥的实施计划，密切与相关工序的配合。②、关键设备至少具有一台备用机械，石料及沥青等原材料应备料充分，满足至少5天以上工作量需求。③、洒布环氧沥青的过程中，如遇到强度较低的雨、雾、潮，采用森林灭火器加速吹干后进行后续施工。④、洒布的环氧沥青遭遇不可预测因素，导致经过4到7天以上未能进行后续施工，应进行补洒环氧沥青防水粘结料，补洒量为0.2kg/m2-0.3kg/m2。四、引桥下层SMA技术准备情况：北引桥设计为8cmSMA13，按照4cm＋4cm分两层进行摊铺，由于摊铺厚度偏薄，加之江面风比较大，在施工过程中温度散失较快，尤其是摊铺下层第6页共15页更难碾压，给施工带来一定难度。针对此情况，在混合料设计时对上、下两层分别考虑：下层着重混合料的抗弯拉、抗疲劳及与桥面调平层和上层的粘结性能，因此设计时级配将略细一些，起到很好密水与粘结作用；上层着重混合料的抗车辙、构造深度及密水性能，设计时级配将略粗一些，碾压时全部采用钢轮压路机。在收到东南大学交通学院设计的的沥青引桥下面层目标配合比报告后，我部会同监理组、总监办中心试验室进行了相应的验证工作，同时完成了生产配合比的设计和验证工作。并在张江互通A匝道桥上进行了试铺验证。详见试验室汇报材料。原材料准备⑴、沥青：采用科斯密生产SBS改性沥青，对已进厂的沥青进行了检测,其技术指标符合表-1的要求。频率为每车次检测一次，检测针入度、延度、软化点、密度、溶解度。SBS改性沥青技术要求及实测结果（表-1）检验项目技术要求实测指标针入度（25℃，100g,5S）(0.1mm)50～8067针入度指数PI-0.2～+1.0-0.12延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于3037.5软化点(TR&B)(℃)不小于6081.8动力粘度（60℃）(Pa.S)不小于800〉10000动力粘度（135℃）(Pa.S)不大于32.4闪点（℃）不小于230324溶解度（%）不小于9999.86离析，软化点差（℃）不大于2.51.5弹性恢复（25℃）（%）不小于7095RTFOT试验后质量损失（%）不大于0.6+0.02针入度比（25℃）（%）不小于6568.6延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于2021.8SHRP性能等级PG70－22⑵、粗集料第7页共15页采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的玄武岩碎石材料,粒径大于2.36mm。选用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，开采后的块石全部进行水洗后加工，以确保粗集料的质量。集料质量从源头抓起，派专人进驻集料加工厂对不合格的集料不得装车、装船。按规定对粗集料进行检测，检测项目为石料压碎值、视密度、吸水率、对沥青的粘附性、坚固性、针片状颗粒含量、软石含量、0.075mm通过率，检测频率为每500吨一次。经检测进场粗集料的各项技术指标符合表-2的要求。SMA-13S沥青上面层粗集料质量技术要求及实测结果（表-2）检验项目技术要求实测指标石料压碎值不大于(％)常温2012.4高温2414.8洛杉矶磨耗损失不大于(％)2815.0视密度1#料不小于(t/m3)2.602.8952#料2.9023#料2.909吸水率1#料不大于(％)2.00.752#料0.953#料1.05对沥青的粘附性不小于掺加抗剥离剂后不小于5级5级坚固性不大于(％)121.4针片状颗粒含量1#料不大于(％)122.42#料1.6水洗法0.075mm颗粒含量不大于(％)1号料0.60.22号料0.80.23号料1.00.3软石含量不大于(％)31.1注：（1）有1个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于5%。⑶、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂，石质为玄武岩。按规定对细集料进行检测，检测项目为视密度、砂当量、第8页共15页0.075mm通过率、棱角性，检测频率为每200吨一次。细集料各项指标符合表-4要求。SMA-13S上面层用细集料规格及筛分结果（方孔筛）表四规格公称粒径（mm）通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）4.752.361.180.60.30.150.075S160－310080～10050～8025～608～450～250～15筛分结果10098.874.547.029.017.08.9SMA-13S上面层用细集料质量技术要求与检测结果(表-4)规格视密度砂当量棱角性0.075通过率S16要求值≥2.60≥70≥30＜10实测值2.85781.034.38.9注：（1）视密度不小于2.60g/cm3；（2）砂当量宜控制在70%以上；亚甲兰值不大于25g/kg，亚甲兰试验待试验规程正式发布后执行；（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%；（4）棱角性不小于30S。⑷、填料采用石灰岩碱性石料磨细得到的矿粉。矿粉干燥、清洁，拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料，以确保沥青面层的质量。按规定对填料进行检测，检测项目为视密度、含水量、粒度范围、外观、亲水系数、塑性指数，检测频率为每50吨一次。经检测矿粉的各项指标符合表-5要求。SMA-13S沥青上面层矿粉主要技术指标要求（表-5）指标技术要求实测指标视密度不小于(t/m3)2.502.699含水量不大于(%)10.28粒度范围（%）0.6mm1001000.15mm90～10096.80.075mm75～10083.3外观无团粒结块无团粒结块亲水系数10.51(5)、抗剥落剂第9页共15页沥青上面层用抗剥离剂，掺量按照沥青用量的0.4%进行控制,采用的是抗剥离剂，具有较强的抗老化性能，在160℃老化5小时后，其性能能满足规定。目前进场抗剥落剂按苏高技（2004）203号文规定进行检验均满足要求。(6)、稳定剂采用优良木质素絮状纤维，掺加比例以沥青混合料总质量的0.3%控制。目前进场材料经检测木质素絮状纤维技术指标满足表六的要求。木质素絮状纤维标准及实测结果表六试验项目质量标准实测指标筛分析：方法A：冲气筛分析纤维长度(mm)通过0.15mm筛(%)方法B：普通筛分析纤维长度(mm)通过0.85mm筛(%)通过0.425mm筛(%)通过0.106mm筛(%)670土l0685土1065土1030土l065.5灰分含量(%)18土5，无挥发物19.8PH值7.5土1.07.0吸油率纤维质量的(5.0土1.0)倍6.0含水率(%)5(以质量计)0.9五、引桥双层SMA施工工艺及质量控制：桥面沥青摊铺采用两台ABG8620摊铺机半幅全宽梯队一次性摊铺，